热处理的基本方法（淬火与回火）课件.ppt

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1、一、钢的淬火钢的淬火——将钢加热到临界温度（A1或A3）以上，保温一定时间（使其奥氏体化）以大于临界冷却速度（V临）进行冷却，以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。其目的是为了获得马氏体组织，提高钢的强度、硬度和耐磨性。淬火工艺①淬火加热温度亚共析钢：Ac3+30～50℃;共析和过共析钢：Ac1+30～50℃为什么过共析钢淬火加热温度在Ac1+30～50℃，而不是Acm+30～50℃？(1)淬火加热温度选择为什么过共析钢淬火加热温度在Ac1+30～50℃，而不是Acm+30～50℃？(1)淬火加热温度选择答：1）由于渗碳体全部溶于奥氏体，

2、淬火后耐磨性下降；2）温度过高会引起奥氏体粗化，淬火后得到粗大的马氏体，显微裂纹增大；3）渗碳体溶于奥氏体，导致奥氏体中含碳量增加，Ms点下降，残余奥氏体增加，导致钢的硬度下降；4）温度过高，会使氧化脱碳加剧，淬火变形和开裂倾向加大，这样Ac1+30～50℃得到奥氏体和渗碳体，淬火后得到马氏体和粒状渗碳体(1)淬火加热温度选择在A1～650℃缓慢冷却，以减少热应力；在过冷奥氏体最不稳定区域（650～400℃），快速冷却；而在MS附近的温度区域冷速比较缓慢，它可以减少淬火内应力，避免淬火变形开裂。缓冷（理想冷却速度）快冷缓冷淬火介质：为实现淬

3、火目的用的冷却介质。理想淬火介质具备：高温慢冷；奥氏体鼻子温度快冷；马氏体转变慢冷。(2)淬火冷却介质选择传统的淬火冷却介质有油、水、盐水和碱水等，它们的冷却能力依次增加。其中，水和油是目前生产中应用最广的冷却介质。介质冷却特点应用场合水、盐水和碱水油在550—650℃范围内的冷却能力较大,但在200—300℃范围内冷却能力过强，易使淬火零件变形与开裂常用于尺寸不大，外形较简单的碳钢零件的淬火油的冷却能力较低，在200—300℃范围内冷却速度较慢，能减少工件变形与开裂的现象，但是在550—650℃范围内冷却能力过低对截面较低的碳钢及低合金钢

4、不易淬硬，一般作为形状复杂的中小型合金钢零件的淬火介质(3)淬火方法：单液淬火：操作方法：将钢件奥氏体化后，在单一淬火介质中冷却到室温的处理，称为单液淬火。单液淬火时碳钢一般采用水冷淬火，合金钢采用油冷特点及应用场合：操作简单，易于实现机械化、自动化。但由于单独用水或油进行冷却，冷却特征不够理想，所以容易产生硬度不足或开裂等淬火缺陷。双液淬火：将钢件奥氏体化后，先浸入一种冷却能力强的介质中，在钢的组织还未开始转变时候迅速取出，马上浸入另一种冷却能力弱的介质中，缓冷到室温，如先水后油、先油后空气等优点是内应力小、变形及开裂少，缺点是操作困难，

5、不易掌握，故主要应用于碳素工具钢制造的易开裂的工件，如丝锥等。操作方法：特点及应用场合：马氏体分级淬火：将钢件奥氏体化后，随之浸入温度稍高或者稍低于Ms点的液态介质中，保持适当的时间，待钢件的内外层都达到介质温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火工艺。通过Ms点附近的保温，使工件内外温差最小，可以减小淬火应力，防止工件变形和开裂。但由于盐浴的冷却能力较差，对碳钢零件，淬火后悔出现非马氏体组织，因此主要应用于淬透性好的合金钢或截面不大、形状复杂的碳钢工件操作方法：特点及应用场合：贝氏体等温淬火：将钢件奥氏体化后，随之快冷到贝氏体转变温度区间（2

6、60～400℃）等温保持，使奥氏体转变为下贝氏体的淬火工艺称为贝氏体等温淬火主要目的是强化钢材，使工件获得较高的强度、硬度，较好的耐磨性和比马氏体好的韧性，可以显著地减少淬火应力，从而减少工件的淬火变形，避免淬火工件的开裂，常应用于各种中、高碳工具钢和低合金钢制造的形状复杂、尺寸较小、韧性要求较高的各种模具、成形刀具等工件操作方法：特点及应用场合：Ⅰ.概念淬透性——钢材被淬透的能力，或者说淬火时获得马氏体的能力。其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。工件淬硬层与冷却速度的关系示意图（a）零件截面的不同冷却速度;（b）未淬透区的示意图ab(4

7、)钢的淬透性与淬硬性M量和硬度随深度的变化淬硬层深度——由工件表面到半马氏体区(50%M+50%P)的深度。如果工件中心在淬火后获得了50％以上的M，则认为工件已经被淬透。钢的淬透性淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响未淬透淬透HRCHRC钢的淬透性Ⅱ、影响淬透性的因素决定因素:临界冷却速度;取决于A成分。因此使C曲线右移的元素均使淬透性提高;奥氏体化温度越高,保温时间越长,则晶粒越粗大,成分越均匀,过冷奥氏体越稳定,C曲线越向右移,淬火临界冷却速度越小,钢的淬透性越好钢的淬透性注意区别：钢的淬透性——钢材本身的固有属性，与外部因素无

8、关工件的淬透深度——取决于钢材淬透性,还与冷却介质、工件尺寸等外部因素有关。同一材料的淬硬层深度与工件的尺寸、冷却介质有关。工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。淬透性与工件尺寸